(57)【要約】  【課題】  水銀フリーの放電灯を用いた照明装置の配線の簡素化を図ると共に、調光時の輝度分布を悪化させることなく調光レンジを拡大する。  【解決手段】複数本の希ガス放電灯１４、１５を導光体１３の側端面に対向して並列配置し、希ガス放電灯１４、１５は互いに極性が一致する向きに配置されていると共に、接地側の極１４ａ、１５ａを電気的に接続している。希ガス放電灯１４、１５の電圧印加側の極１４ｂ、１５ｂにはインバータ基板（電圧制御部）２１が接続され、インバータ基板２１は希ガス放電灯１４、１５の点灯／消灯本数を増減させると共に、希ガス放電灯１４への印加電圧を変化させることで調光可能としている。  【選択図】図２
2006004772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キセノンを含む希ガスを封入した複数本の希ガス放電灯を導光体の側端面に沿って並設し、前記希ガス放電灯から発光される光は前記側端面を入射面として前記導光体に入射すると共に前記導光体の出射面より面状に出光され、
前記複数本の希ガス放電灯は、互いに極性が一致する向きに配置されていると共に、接地側の極を電気的に接続していることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記各希ガス放電灯は、電圧印加側の極を電気的に接続している請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
キセノンを含む希ガスを封入した複数本の希ガス放電灯を導光体の側端面に沿って並設し、前記希ガス放電灯から発光される光は前記側端面を入射面として前記導光体に入射すると共に前記導光体の出射面より面状に出光され、
前記複数本の希ガス放電灯の電圧印加側の極には電圧制御部が接続されており、
前記電圧制御部は、前記複数本の希ガス放電灯の点灯／消灯本数を増減させると共に、前記希ガス放電灯への印加電圧を変化させることで調光可能としていることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
前記希ガス放電灯からの光を反射して前記導光体に入射させるリフレクターを設け、
前記リフレクターは非導電性反射シートと拡散反射シートとを貼り合わせて形成されており、前記非導電性反射シート側が前記希ガス放電灯に面するように前記リフレクターを配置している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記非導電性反射シートと前記拡散反射シートは透明性無黄変アクリル系粘着剤で接合されている請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
前記リフレクターは折り曲げ加工されて前記希ガス放電灯を囲む形状とされており、前記リフレクターの折曲部にはミシン目が入れられている請求項４または請求項５に記載の照明装置。
【請求項７】
前記導光体の出光面側に第１プリズムシートと第２プリズムシートとを積層し、
前記第１プリズムシートはプリズム部の突出する面が前記導光体に向くように裏返して配置している一方、
前記第２プリズムシートはプリズム部を出光方向に向けていると共に、前記第２プリズムシートのプリズム部の尾根が前記第１プリズムシートのプリズム部の尾根と直交する方向に配置されている請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記導光体は一方の側端面から他方の側端面に向けて肉厚が小さくなる楔形状とし、厚肉側の側端面にのみ前記希ガス放電灯を対向配置している請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の照明装置に透過型液晶パネルを積層配置していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の照明装置に半透過型液晶パネルを積層配置していることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水銀を使用しない環境対応型の照明装置および液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車業界では覇権奪取と消費者マインドの変化により、ここ数年は新車がヒットするかどうかが企業業績を極端に左右する現象が強まっており、従来のようなロングセラーで利益をあげるという構図が通用しなくなってきていることは、自動車専門誌などに紹介される販売トップ１０などの月間チャートで見れば肌で感じることができる。そんな中にあって、かつては自動車会社のイメージ戦略上の宣伝車でしかなかった環境コンセプトカーがここ最近安定して売れ、新車開発およびビジネス上の重要な位置付けとなってきている。このような潮流の中でカーエレクトロニクス業界も無縁ではいられず、自動車に搭載する液晶ディスプレイの環境対策を促進すべく海外自動車メーカー、国内大手自動車メーカー、関連電装メーカーとともに開発が進められている。
【０００３】
具体的には、自動車に搭載されるカーナビゲーション等のようなインスツルメントパネルや後部座席用に設けられる液晶ディスプレイのバックライトに含有される水銀を排除することで、自動車の廃棄手数料や廃棄方法に自由度を与えて、消費者の経済的負担を軽減すると共に、自動車メーカーのブランドイメージ向上に貢献している。
例えば、特開２００１−２４３９２２号公報に開示された水銀フリーの放電灯は、ガラス管内の一端に内部電極が配置されると共に、ガラス管の外周面には管軸方向に所定のピッチで螺旋状に巻回された外部電極が設けられており、ガラス管内の放電媒体として水銀ガスを用いる代わりにキセノンガス若しくはキセノンガスと他の希ガスとの混合ガスを封入し、外部電極を透明性の樹脂フィルムで被覆している。この放電灯は、内部電極に電圧を印加することで外部電極との間で放電して紫外線が発生し、ガラス管の内壁面の蛍光体被膜により可視光に変換されて発光するようになっている。
【０００４】
また、特開２００３−１７８６１６号公報に開示された水銀フリーの照明装置は、図１４および図１５に示すように、上記水銀フリー放電灯を応用し、矩形状の導光体１の両長辺に１灯ずつ放電灯２を配置したものであって、放電灯２の外部電極２ａと金属製リフレクター３若しくは金属製筐体４を電気的に接続し、その金属製リフレクター３若しくは金属製筐体４を接地している。
【０００５】
しかしながら、上記水銀フリー照明装置では、導光体に沿って配置する水銀フリー放電灯を複数本設けようとすれば各電極への個別の配線が煩雑になる。また、水銀フリー放電灯をドライブするインバータも含めたトータルでのモジュール厚さが大きく、特に、そのトランスサイズが従来の水銀放電灯に比べて大きいため、液晶パネルを組み込んだ液晶表示装置モジュールにした時のトータル厚さがネックになっている。
【０００６】
また現在、自動車メーカーからは液晶表示装置の面輝度のダイナミックレンジ化、即ち、日中時の輝度を１００％とした場合に夜間の輝度を１〜２％位にまで極低調光を行うことのできるワイド調光が要望されているが、上記の水銀フリー放電灯では従来の水銀灯に比べて調光率を極端に下げることができず、また、過度の低調光を行うと放電が不安定になり、面内輝度分布に悪影響を及ぼしてしまう問題がある。つまり、自動車用途の液晶表示装置では運転席側も助手席側も同輝度、高輝度が保たれるように左右方向の視角が広い輝度分布となる特殊配光が必要であるが、調光率を低くするとフル点灯時の面内輝度分布のバランスがキープできず、輝度分布の安定化とワイド調光とを両立することは困難であった。
【特許文献１】特開２００１−２４３９２２号公報
【特許文献２】特開２００３−１７８６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、水銀フリーの放電灯を用いた照明装置の配線の簡素化およびコンパクト化を図ると共に、調光時の輝度分布を悪化させることなく調光レンジを拡大することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、キセノンを含む希ガスを封入した複数本の希ガス放電灯を導光体の側端面に沿って並設し、前記希ガス放電灯から発光される光は前記側端面を入射面として前記導光体に入射すると共に前記導光体の出射面より面状に出光され、
前記複数本の希ガス放電灯は、互いに極性が一致する向きに配置されていると共に、接地側の極を電気的に接続していることを特徴とする照明装置を提供している。
【０００９】
前記構成とすると、照明装置を水銀フリーとすると共に、希ガス放電灯を複数本使用した場合の各放電灯への配線の簡素化と低コスト化を実現することができる。
【００１０】
前記各希ガス放電灯は、電圧印加側の極を電気的に接続しても好適である。
【００１１】
前記構成とすると、希ガス放電灯への配線を更に簡素化して低コスト化を図ることができる。また、各希ガス放電灯へ電圧を印加する側の各極が互いに接続されて集約されるので、電圧を印加するためのトランスが減少し、放電灯用のインバータ回路の簡略化、コンパクト化を図ることができ低コスト化を実現することができる。
【００１２】
本発明は、キセノンを含む希ガスを封入した複数本の希ガス放電灯を導光体の側端面に沿って並設し、前記希ガス放電灯から発光される光は前記側端面を入射面として前記導光体に入射すると共に前記導光体の出射面より面状に出光され、
前記複数本の希ガス放電灯の電圧印加側の極には電圧制御部が接続されており、
前記電圧制御部は、前記複数本の希ガス放電灯の点灯／消灯本数を増減させると共に、前記希ガス放電灯への印加電圧を変化させることで調光可能としていることを特徴とする照明装置を提供している。
【００１３】
前記構成とすると、照明装置の調光を行う方法として、例えば、導光体の側端面に沿って放電灯が２本並設されている場合には、放電灯１本を消灯し、残りの放電灯１灯を点灯させてＰＷＭ調光することによって、調光時の輝度分布を悪化させることなく、ワイド調光を実現することができる。つまり、従来のように放電灯の印加電圧を変えることのみによって調光するのではなく、放電灯を複数本用意して放電灯の点灯本数を変えることによっても調光を行うことにより、調光レンジを大幅に拡大して極低調光を可能としている。
なお、前記電圧制御部を自動車のイルミネーション用スイッチと接続することで、夜間時に放電灯を１灯消灯する信号を前記スイッチのＯＮに連動させることができ、日中か夜間を自動的に判断して調光を行うことができる。また、前記スイッチと同期させる構造とすることにより、放電灯のインバータ回路にロジック回路を付加するだけでよく、ローコストで自動調光機能を発揮することができる。
【００１４】
前記希ガス放電灯からの光を反射して前記導光体に入射させるリフレクターを設け、
前記リフレクターは非導電性反射シートと拡散反射シートとを貼り合わせて形成されており、前記非導電性反射シート側が前記希ガス放電灯に面するように前記リフレクターを配置している。
【００１５】
前記構成とすると、リフレクターを積層構造としているので、非導電性反射シートを光が若干透過した場合でも、拡散反射シートで反射して光漏れを防ぐことができるので、光を有効利用することができる。また、１枚のシートだけでは腰がなく加工性に難があるが、リフレクターを積層構造とすることで打ち抜き加工が行い易くなるので、断面跡の型崩れがなく安定し、リフレクターの製造良品率の向上する利点もある。さらには、希ガス放電灯に面する側のシートを非導電性としていることで放電灯とリフレクターとの間で寄生容量が発生し難く、放電灯に印加される電圧の低下が抑制されて輝度低下を防止することができる。
【００１６】
前記非導電性反射シートと前記拡散反射シートは透明性無黄変アクリル系粘着剤で接合されていることが好ましい。
【００１７】
一般に、透過する白色光を斜め側（大きい視角）から見ると黄色に色度シフトする現象が知られているが、長期使用によっても黄色に変色しない前記粘着剤を用いることで、リフレクターによる色度シフトを抑制することができる。なお、前記透明性無黄変アクリル系粘着剤としては、アクリル系粘着剤にラジカル中和剤を添加したものが好適に用いられる。
【００１８】
前記リフレクターは折り曲げ加工されて前記希ガス放電灯を囲む形状とされており、前記リフレクターの折曲部にはミシン目が入れられている。
【００１９】
リフレクターを所望の形状に折り曲げ加工する際に、積層構造によりトータルの厚みが増した分、従来のリフレクターよりは跳ね返りの応力が強くなるが、前記構成とすると、折曲部にミシン目を入れているので、折り曲げに反する応力が低減されて加工性および作業性が向上する。
【００２０】
前記導光体の出光面側に第１プリズムシートと第２プリズムシートとを積層し、
前記第１プリズムシートはプリズム部の突出する面が前記導光体に向くように裏返して配置している一方、
前記第２プリズムシートはプリズム部を出光方向に向けていると共に、前記第２プリズムシートのプリズム部の尾根が前記第１プリズムシートのプリズム部の尾根と直交する方向に配置されている。
【００２１】
前記構成とすると、導光体から面状に出射した光が裏使いされた第１プリズムシートのプリズム部で屈折して光線が一方向に拡げられるので、高輝度領域が一方向に広い角度で存在する輝度分布（台形分布）を有する照明装置を実現することができる。また、この照明装置を液晶表示装置のバックライトとして用いれば、一方向に広い視野角を有する表示が実現できる。例えば、自動車用ナビゲーションのように液晶表示装置を自動車のインスツルメントパネルに搭載した場合には、その断面輝度プロファイルが、法線方向の輝度を１００％と規格化したとき、左右３０°の輝度が±２０％の範囲内とすることによって、ドライバーの視角、パッセンジャーの視角、後部座席の視角をカバーしてほぼ同じレベルの輝度を出力することができ、良好な視認性を確保することができる。
【００２２】
また、第２プリズムシートのプリズム部は、第１プリズムシートとは逆に出光方向に向けられて集光作用を担っているが、第２プリズムシートのプリズム部の尾根の延在方向を第１プリズムシートのプリズム部の尾根の延在方向と直交するように配置しているので、直交する他方向には高輝度領域が狭い角度で存在する輝度分布を有する照明装置を実現することができる。また、この照明装置を液晶表示装置のバックライトとして用いれば、他方向に狭い視野角を有する表示が実現できる。例えば、この液晶表示装置を上記自動車用途に用いた場合には、断面輝度プロファイルが法線方向の輝度を１００％と規格化したとき、上下５０°の輝度が１０％以下、即ち、上下方向に概ね三角配光である輝度分布となり、夜間のドライブ時にフロントガラスへの映りこみが防止されて、夜間ドライブの安全性を確保することができる。
【００２３】
前記導光体は一方の側端面から他方の側端面に向けて肉厚が小さくなる楔形状とし、厚肉側の側端面にのみ前記希ガス放電灯を対向配置している。
【００２４】
前記構成とすると、希ガス放電灯を導光体の一辺のみに設けるので、放電灯への配線数が低減され照明装置全体として小型化できる。また、導光体の対向する辺に分かれて複数の放電灯が配置されている場合はどちらかを消灯すると極端に輝度分布が悪くなり表示品位が低下するが、前記構成のように楔型導光体を用いて一辺側に複数の放電灯を配置することで、いずれかの放電灯を消灯した場合でも輝度分布を良好に維持することができる。
【００２５】
また、本発明は、前記照明装置に透過型液晶パネルを積層配置していることを特徴とする液晶表示装置を提供している。
あるいは、本発明は、前記照明装置に半透過型液晶パネルを積層配置していることを特徴とする液晶表示装置を提供している。
【発明の効果】
【００２６】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、並設された複数本の希ガス放電灯の極性を一致させて電気的に接続することで、各放電灯への配線の簡素化および低コスト化が図られる。また、各希ガス放電灯へ電圧を印加する側の各極が互いに接続されることでトランスを減少することができ、インバータ回路の簡略化、コンパクト化を図ることができる。
さらに、放電灯への印加電圧を調節して調光するのに加え、複数の放電灯の点灯／消灯本数を増減させて調光を行うことで極低調光が可能となり調光レンジを拡大することができる。
また、導光体の出光面側に積層する第１プリズムシートを裏向きにすることで、一方向に角度の広い輝度分布（台形分布）が可能となると共に、第２プリズムシートとを表向きに直交配置することで、他方向に角度の狭い輝度分布（三角分布）を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図１２は第１実施形態を示す。
本実施形態の液晶表示装置１０は、面状に出光する照明装置１１の上に透過型の液晶パネル１２を積層している。
照明装置１１は平面視で矩形状からなり、楔型の導光体１３の長辺の厚肉側の側端面に沿って水銀フリーの希ガス放電灯１４、１５を２本縦積みにし、リフレクター１６により導光体１３および希ガス放電灯１４、１５を包囲する。導光体１２上には下から順に裏向きの第１プリズムシート１７と、表向きの第２プリズムシート１８と、後述する遮光性ルーバーフィルムの導光体側に選択偏光反射フィルムを貼り付けた光学シート１９とを積層し、第１筐体２０に収容している。照明装置１１の背面側には電圧制御部を有するインバータ基板２１が配置され、インバータ基板２１上にはトランス２２が搭載されていると共に希ガス放電灯１４、１５への電圧印加用ハーネス３６、３７のコネクタ２３が搭載されている。希ガス放電灯１４、１５をドライブするインバータのドライブ方式は他励方式を採用し、マイコンによってトランス２２の１次回路に所定の波形を強制的に印加する特殊なインバータとしている。
【００２８】
第１筐体２０の上側で内方に突出した鍔部２０ａには液晶パネル１２をセットするために両面テープ２４を設ける。液晶パネル１２は、アクティブマトリクス基板２５とカラーフィルタ基板２６との間に液晶を封入し、表裏両面に偏光板２７、２８を備えている。液晶パネル１２のアクティブマトリクス基板２５の端部には駆動用のドライバチップ３３が搭載されると共にフレキシブル配線（ＦＰＣ）３２の一端側を接続しており、フレキシブル配線３２の他端側は照明装置１１の背面側の配置された液晶ドライブ用基板２９のコネクタ３１に接続している。液晶パネル１２に供給する電気信号は、液晶ドライブ用基板２９に搭載された液晶ドライブ集積回路３０によって制御され、フレキシブル配線３２を介してドライバーチップ３３によって信号分配される。そして、第２筐体３４により照明装置１１と液晶パネル１２とをパッケージングしている。
【００２９】
導光体１３は、希ガス放電灯１４、１５側を８．８ｍｍ厚とする一方、対向辺側を１．５ｍｍ厚とした楔形状であり、三菱レーヨン社製のＶＨ５導光体グレードを使用して射出成形により成形している。導光体１３の出射面には概ね短辺方向に沿ってプリズムが形成され、プリズムピッチは３００μｍ以下としている。導光体１３の下面には概ね希ガス放電灯１４、１５の中央部くらいを中心に円弧状のプリズムをプリズムピッチが３００μｍ以下で形成し、放電灯１４、１５から遠ざかるに従ってそのプリズムピッチを短くしている。
【００３０】
希ガス放電灯１４、１５は、図２に示すように、特開２００１−２４３９２２号公報に開示されているハリソン東芝ライティング社製の内部−外部電極タイプを使用し、外径φ２．６ｍｍ、長さ１５８ｍｍで極性が一致する向きに上下に並設している。  
希ガス放電灯１４、１５の接地側の極１４ａ、１５ａは配線３５により互いに接続されてアース処理されている一方、電圧印加側の極１４ｂ、１５ｂは独立して電圧印加用ハーネス３６、３７が導出されている。インバータ基板２１の電圧制御部は各ハーネス３６、３７に対して独立して印加電圧を調節可能としており、希ガス放電灯１４、１５のいずれか一方を消灯した状態で他方の放電灯のみを調光することもできる。
【００３１】
希ガス放電灯１４、１５の光を有効に導光体１３へと導くために専用の特殊なリフレクター１６を使用している。即ち、図３乃至図５に示すように、従来のリフレクターは１枚の反射シートからなるものを、本実施形態では非導電性反射シート４１と拡散反射シート４３とを透明性無黄変アクリル系粘着剤４２を介して貼り合わせている。
希ガス放電灯１４、１５の光を直接反射する内面側の非導電性反射シート４１には住友スリーエム社製の反射フィルムＥＳＲを使用し、その外面側の拡散反射シート４３には東レ社製の白色発砲ＰＥＴ  Ｅ６０Ｌを使用し、両シート４１、４３を貼り合せる透明性無黄変アクリル系粘着剤４２としてＴＲＩＣＫ  ＬＩＧＨＴＩＮＧ  ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ社製のＴＲＩＣＫ−ＥＴＴ（両面テープ）にラジカル中和剤を添加したものを使用し、全て非導電性の材料により構成している。
【００３２】
アクリル系粘着剤４２にラジカル中和剤を添加する意図は、高温度時に発生する樹脂鎖の分解、結合による黄着色を抑制するためであり、どうしても発生する樹脂鎖の分解によるラジカルを即座に別の化学反応により中和させカーボンの２重結合を阻止し熱劣化による黄変を防止する役目を果たす。これにより長期の使用に対しても十分な耐久性を持たせることができる。なお、本実施形態ではラジカル中和剤としてヒンダードアミンを使用している。  
【００３３】
また、異なる反射シート４１、４３を貼り合せた２層構造とする目的は２点ある。１点目の目的は、非導電性反射シート４３のＥＳＲは反射シートの中では極めて反射率の高いものではあるが若干透過する光もあるので、この透過した光も有効に利用するため、拡散反射シート４３の白色発砲ＰＥＴを貼り合わせる。２点目の目的は、非導電性反射シート４１のＥＳＲだけでは柔軟すぎて加工性にやや難があるため適当に腰のある材料で裏打ちして加工性を向上させるためである。
【００３４】
前記構成のリフレクター１６は、折り曲げ加工により図４に示す囲い形状に組み立てられるもので、図３の展開図に示すように折曲部１６ａに切歯を入れミシン目を形成している。ただ、従来のような１層のリフレクターではないので、トータルの厚みが増している分、折り曲げ時の跳ね返りの応力が強いので、その応力を落とすためにミシン目断裁の切除部の長さを長くして跳ね返り応力を低下させている。本実施形態では、ミシン目断裁の切除部の長さを５ｍｍ、つなぎ部の長さを１ｍｍとしている。このようなミシン目断裁加工なら従来と同様な取扱が可能となり、折曲部１６ａで折り曲げることにより図４に示すような放電灯収容空間４０と導光体収容空間３９とが形成される。
【００３５】
また、リフレクター１６の一部端縁には、導光体１３の上面端部へ被着させるために、耐熱性向上のためラジカル中和剤を添加した透明性無黄変アクリル系粘着剤３８（両面テープ）を設けている。具体的には、上記同様に、ＴＲＩＣＫ  ＬＩＧＨＴＩＮＧ  ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ社製のＴＲＩＣＫ−ＥＴＴにラジカル中和剤としてヒンダードアミンを添加したものを使用している。
なお、両面テープである透明性無黄変アクリル系粘着剤３８はリフレクター１６側に対して先に貼られるので、両面テープ３８の粘着剤の薄い方をリフレクター１６側に貼っている。こうすれば、後で貼る導光体１３の表面にはプリズム加工が施されているため、粘着剤が厚いほうがよいので好都合ある。また、粘着剤の粘着力を考える場合、被着体に馴染んでから本来持っている粘着力が発揮されるので粘着剤の薄い方をリフレクター１６側に使用しても十分アンカー効果が期待できる。
【００３６】
図６および図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、導光体１３の直上に配置される第１プリズムシート１７は恵和社製ＰＣ１５０Ｓを用い、そのプリズム部１７ａが下方（導光体１３側）を向くように裏使いにしている。第１プリズムシート１７は導光体１３から出射される光をプリズム部１７ａで屈折して長辺方向に拡げる役割を担っている。即ち、液晶表示装置１０の長辺方向に視野角が広くなるような台形状の輝度分布（図８）を実現する。なお、第１プリズムシート１７としてＰＣ１５０Ｓ以外に、恵和社製のＰＣ１５０ＥやＰＣ１５０ＭＲ等を使用してもよく、ＰＣ１５０Ｓに比べ若干拡散性を付加したものであり品位向上に適している。
【００３７】
また、手法はやや異なるが、光を分配するという光学的機能としての意味においては、従来からある拡散シートを裏使いにするという方法もある。ただ、拡散シートははっきりとした光分配性能に欠けるためやや緩慢な感じとなり合成ベクトルにシャープさがない。裏使い拡散シートの具体例としては、恵和社製のＢＳ０１、ＢＳ０４、ＢＳ３００、ＢＳ５００、ＢＳ７００、ＰＣＥＳ１３０、ＫＰＣ−ＥＳ、きもと社製の１００ＭＸＥ、１００ＳＸＥ、１００ＬＸＥ、１００ＧＭ２、１００ＴＬ４、ツジデン社製のＤ１２１、Ｄ１２４、Ｄ１２０、Ｄ１２２、Ｄ１１７が適用できる。前記拡散シートはヘイズ値としては小さめのもので、適用ヘイズ値としては２５％〜８８％の範囲内が良いことが分かった。
【００３８】
第２プリズムシート１８は、液晶表示装置１０の長辺方向とおおむね平行になるようにプリズム方向を調整する。即ち、第２プリズムシート１８のプリズム部１８ａの尾根が第１プリズムシート１７のプリズム部１７ａの尾根と直交する方向に配置されている。
第２プリズムシート１８を使用する目的は、下の第１プリズムシート１７で分配された光をプリズム部１８ａで屈折させて短辺方向の中央側に集光させるためである。即ち、液晶表示装置１０の短辺方向に視野角が狭くなるような三角状の輝度分布（図９）を実現すると共に正面輝度を向上させることができる。
具体的には、第２プリズムシート１８として住友スリーエム社製のＢＥＦ２を使用している。ほぼ同じような集光効果が期待できるものとして、同社製のＢＥＦ３やＲＢＥＦ−８Ｍ、ＲＢＥＦ−１３Ｍが使用できる。ただし、ＲＢＥＦ系統は集光性能がＢＥＦ系統より劣るため、絶対輝度を必要としている場合は適さないので、ユーザーの要望に応じて適宜選択する。
【００３９】
最上の光学シート１９は、遮光性ルーバーフィルム４４の下面側に選択偏光反射フィルム４５を一体的に配置している。遮光性ルーバーフィルム４４は、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、光吸収層４４ａと光透過層４４ｂとを所定のピッチで周期的に形成すると共にその上下面を透明基板４４ｃ、４４ｄで挟持されている。したがって、遮光性ルーバーフィルム４４に入射する光は、視角が±θ以内の入射光を透過させる一方、視角が±θより大きい入射光は遮光される構造となっている。
【００４０】
遮光性ルーバーフィルム４４は、液晶表示装置１０がカーナビゲーション等として自動車に搭載される際、夜間走行中において液晶表示装置１０の表示画像がフロントガラスへ映り込み、実像と虚像とが混在することでドライバーの視界を悪化させ事故を誘発する恐れがあり極めて危険であることから、極力、フロントガラスへの画像の映り込みを防止させるべく上下方向の視野角を狭くする目的がある。
選択偏光反射フィルム４５としては住友スリーエム社製のＤＢＥＦを使用している。この選択偏光フィルム４５は、Ｓ偏光成分は反射し、Ｐ偏光成分は透過するという選択偏光反射機能を有している。この光学機能を利用し、一旦反射された光の幾らかが偏光方向を変えて透過方向になるため光の利用効率が向上する。実際、この光学機能により実質の輝度アップとして３０％程度が期待できる。
本実施形態では、上記したフロントガラスへの映り込み防止と光の利用効率の向上の２つの目的を一枚の光学シート１９で達成することができる住友スリーエム社製のＬＣＦ−Ｐｌｕｓを光学シート１９として用いている。
【００４１】
上記した各シート１７、１８、１９は、液晶パネル１２の偏光板２７の光学的な軸に対して周期的なピッチを持っているので、液晶パネル１２の画素ピッチと干渉して表示画面にモアレ縞を生じる可能性がある。そこで、各シート１７、１８、１９の縦目の周期方向を液晶パネル１２の画素ラインに対して少しオフセット角度を持たせて非平行とすることで、光学的干渉を抑制してモアレ縞の発生を防止するとよい。
実際には、最上面に配置した光学シート１９のＬＣＦ−Ｐｌｕｓは液晶パネル１２の画素ラインに対して左回転方向に３°〜１０°回転させてセットしている。その下面に配置した第２プリズムシート１８のＢＦＥ２は液晶パネル１２の画素横ラインに対して平行に配置している。導光体１３直上の光分配用の第１プリズムシート１７のＰＣ１５０Ｓは液晶パネル１２の画素縦ラインに対して平行に配置している。つまり、液晶パネル１２の画素との光学干渉を避けるために、最上面に配置した光学シート１９（ＬＣＦ−Ｐｌｕｓ）は必ずオフセットする必要があるが、その下の第１、第２プリズムシート１７、１８は必要に応じてオフセットすればよい。
【００４２】
前記構成のような第１プリズムシート１７、第２プリズムシート１８および光学シート１９を有する照明装置１１を組み込んだ液晶表示装置１０の配光特性を測定したものを図８乃至図１０に示す。図１０は全天配光イメージの輝度分布を示し、図８および図９は図１０をそれぞれ長辺方向（０°−１８０°）、短辺方向（９０°−２７０°）に切ったときの断面輝度プロファイルを示す。
これらの図から分かるように、液晶表示装置１０の長辺方向（車載時の左右方向）に輝度重心を持ち、液晶表示装置１０の短辺方向（車載時の上下方向）のある角度以上では極端に輝度が低下している。
【００４３】
詳しくは、図８に示すように、長辺方向では左右４０°位までほぼ同じ輝度を維持しているがその角度を過ぎると極端に輝度が低下する台形分布となっている。自動車用ナビゲーション等の場合は、運転席も助手席もさらには後部座席の人も同じような明るさで液晶表示装置１０が見たいという要求があるが、上述の各シート１７〜１９構成による目論見通り長辺方向の断面輝度を台形形状とする配光が出来あがっている。
【００４４】
また、図９に示すように、短辺方向では最上面の光学シートの遮光性ルーバーフィルム４４の光学作用により±４５°までが視角範囲となり、実際良好な視認性を有する視角範囲は±３０°位である三角分布となっている。自動車用ナビゲーション等の場合はフロントガラスへの映りこみを防止するため、上下方向（短辺方向）の視角５０°での輝度を正面輝度の１０％以下にする必要があるが、この要求を達成していることが分かる。
【００４５】
また、本実施形態に使用している水銀フリーの希ガス放電灯１４、１５は従来の水銀灯と比較して調光レンジがやや狭いという課題があったので、これを解決する手段として、希ガス放電灯１４、１５を複数本用いた場合に、一方の希ガス放電灯１５を消灯し、残りの一本の希ガス放電灯１４だけで調光をコントロールすることで、従来の水銀フリーの放電灯よりもワイドな調光レンジを達成している。
【００４６】
図１１に電気接続イメージを示す。即ち、インバータ基板２１の電圧制御部により上側の希ガス放電灯１４にはＰＷＭ（パルス幅変調）調光で電圧を印加しながら調光すると共に、下側の希ガス放電灯１５には電圧を印加せず消灯している。
このワイド調光化に関して、調光時の輝度分布を悪化させないようにすることに気を配っている。従来例（図１５）のように対向する辺に放電灯が配置されている場合はどちらかを消灯すると極端に輝度分布が悪くなり表示品位が低下する。このようなことを解決するために、楔型の導光体１３の一辺に複数の希ガス放電灯１４、１５を配置する構成としている。
【００４７】
例えば、液晶表示装置１０を自動車用ナビゲーション等に使用した場合、日中時は２本の希ガス放電灯１４、１５の両方を点灯する一方、夜間時またはトンネル走行時には暗闇時の入力信号に同期させて下側の希ガス放電灯１５を消灯して上側の希ガス放電灯１４だけで調光する。なお、消灯する希ガス放電灯は上下どちらでも構わない。
自動車に別途設けた外光センサーにより日中か暗闇（トンネル走行中）かを判断して、暗闇であると検知された入力信号がインバータ基板２１に入力された場合に、インバータ基板２１の電圧制御部で下側の希ガス放電灯１５への電圧印加をカットするロジックを組むとよい。また、夜間時の入力信号の同期には、自動車のイルミネーション用スイッチのＯＮに連動させて下側の希ガス放電灯１５への電圧印加をカットする方法をとってもよい。
【００４８】
図１２は液晶表示装置１０の輝度調光率と調光レシオとの関係の計測結果を示す。調光時は下側の希ガス放電灯１５の１灯しか点灯しないが、１灯点灯時のＭＡＸ輝度は２灯点灯時のＭＡＸ輝度の６０％程度となる。従来例（図１５）の対向方式であると１灯消灯時のＭＡＸ輝度は２灯点灯時のＭＡＸ輝度の５０％しか出力できないが、楔型の導光体１３との相性から１灯点灯でも従来方式より高輝度を実現できる。自動車会社の輝度調光の要望では夜間でも日中の６０％くらい必要なときがあるので、実使用に非常にマッチした照明装置１１となっている。
【００４９】
また、１灯点灯時に調光レシオを１％にまで絞った領域では、２灯点灯時のＭＡＸ輝度に対して０.６％まで輝度を落とした極低調光が可能であることが分かる。自動車会社からの要望する調光率の下限は１.５％であるのでこの調光率を上回るワイド調光が達成できている。以上より、２灯点灯時のＭＡＸ輝度に対して０．６％〜６０％と調光レンジを拡大することに成功している。さらに、この調光が楔型の導光体１３による恩恵により、希ガス放電灯１４、１５を１灯消灯させても調光時の面内輝度分布のバランスが崩れず表示品位が悪化しないという特徴もある。
【００５０】
図１３は第２実施形態を示す。
第１実施形態との相違点は、２本の希ガス放電灯１４、１５の電圧印加側の極１４ｂ、１５ｂを連続する電圧印加用ハーネス５０で並列接続している点である。
図１３のような構成とすると、複数本の希ガス放電灯１４、１５への配線が簡素化されて低コスト化が図られ。また、各希ガス放電灯１４、１５へ電圧を印加する側の各極１４ｂ、１５ｂが互いに接続されて集約されるので、電圧を印加するためのトランス２２が減少しコンパクト化が図られると共に、放電灯１４、１５用のインバータ基板２１の回路が簡略化されて、更なる低コスト化を実現することができる。なお、他の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１実施形態の液晶表示装置の断面図である。
【図２】希ガス放電灯の電気接続を示す斜視図である。
【図３】リフレクターの展開図である。
【図４】リフレクターの組立後の斜視図である。
【図５】リフレクターの要部拡大断面図である。
【図６】シート群の積層を示す上面図である。
【図７】（Ａ）は図６のＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】長辺方向の配光特性を示すグラフである。
【図９】短辺方向の配光特性を示すグラフである。
【図１０】全天配光特性を示すグラフである。
【図１１】調光時の電気接続を示す斜視図である。
【図１２】液晶表示装置の調光率と調光レシオの関係を示すグラフである。
【図１３】第２実施形態の希ガス放電灯の電気接続を示す斜視図である。
【図１４】従来例の照明装置の斜視図である。
【図１５】従来例の照明装置の上面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０    液晶表示装置
１１    照明装置
１２    液晶パネル
１３    導光体
１４、１５    希ガス放電灯
１４ａ、１５ａ    接地側の極
１４ｂ、１５ｂ    電圧印加側の極
１６    リフレクター
１６ａ  折曲部
１７    第１プリズムシート
１７ａ、１８ａ  プリズム部
１８    第２プリズムシート
１９    光学シート
２０    第１筐体
２１    インバータ基板（電圧制御部）
２２    トランス
２３    コネクタ
２４    両面テープ
２５    アクティブマトリクス基板
２６    カラーフィルタ基板
２７、２８    偏光板
２９    液晶ドライブ用基板
３０    液晶ドライブ集積回路
３１    コネクタ
３２    フレキシブル配線
３３    ドライバーチップ
３４    第２筐体
３５    配線
３６、３７、５０    電圧印加用ハーネス
３８、４２    透明性無黄変アクリル系粘着剤
４１    非導電性反射シート
４３    拡散反射シート
４４    遮光性ルーバーフィルム
４５    選択偏光反射フィルム
【図１】
2006004772.tif 000003
【図２】
2006004772.tif 000004
【図３】
2006004772.tif 000005
【図４】
2006004772.tif 000006
【図５】
2006004772.tif 000007
【図６】
2006004772.tif 000008
【図７】
2006004772.tif 000009
【図８】
2006004772.tif 000010
【図９】
2006004772.tif 000011
【図１０】
2006004772.tif 000012
【図１１】
2006004772.tif 000013
【図１２】
2006004772.tif 000014
【図１３】
2006004772.tif 000015
【図１４】
2006004772.tif 000016
【図１５】
2006004772.tif 000017